SQL Server nested loop join 效率试验

本文探讨了SQL Server中的nested loop join算法,并指出通常建议将小表作为外循环表以提高效率。尽管没有合适的索引时,内外循环表的匹配次数相同,但实验表明,小表作为外循环在成本上更低。通过一个具体的例子,作者验证了这一观点。

从很多网页上都看到,SQL Server有三种Join的算法, nested loop join, merge join, hash join. 其中最常用的就是nested loop join.

在介绍nested loop join的很多文章里,都提到如果两个表做nested loop join,取行数较小的表作为外循环表,行数较多的表作为内循环表, join的效率会比较高.

其中之一的原因是如果内循环表做join的列上有合适的索引的话,那么外循环的每一条输入数据可以做索引的seek,这样就不会把整个的内循环表读一遍,尤其是内循环表比较大的话,节省的成本更高. 但是如果内外循环表都没有合适的索引,这样做join,为什么效率也比较高呢?

举个例子,外循环表有10行数据,内循环表有1000行数据,按照nested loop join 的算法,外循环表中取一条,和内循环表的所有数据匹配一遍,输出匹配的数据行. 这样就是要进行10*1000=10000次的匹配; 如果反过来,外循环1000行,内循环10行,那么外循环表中取一条数据,内循环表中遍历10行数据,总计也是1000*10=10000次. 粗看来都一样啊..为什么都说外循环表小的话,效率高呢?  做个试验看看吧.

use tempdb
go
--创建两个表,测试nested loop join的效率
CREATE TABLE TempA (string VARCHAR(1000))
go
CREATE TABLE TempB (string VARCHAR(1000))
go
--插入数据, 让表TempA中的数据刚好存在1页里
INSERT  INTO TempA SELECT REPLICATE('a' , 1000)
INSERT  INTO TempA SELECT REPLICATE('b' , 100
### 嵌套循环连接算法及其数据库中的应用 嵌套循环连接(Nested Loop Join, NLJ)是一种常见的关系型数据库查询优化器使用的物理实现方法之一。它通过遍历两个数据集来查找匹配的记录组合,通常用于处理较小的数据表或者当外层表非常小时。 #### 工作原理 NLJ 的基本工作流程如下:对于外部输入表中的每一行,内部输入表都会被完全扫描一次以寻找满足条件的匹配项。如果存在索引,则可以利用该索引来加速访问过程[^1]。这种方法特别适合于那些具有度选择性的连接谓词场景下运行良好,因为这样能够减少不必要的 I/O 开销。 #### 使用情况分析 在实际操作过程中,SQL Server 和其他主流的关系型数据库管理系统可能会自动决定何时采用 Nested Loops Joins 来执行特定类型的 JOIN 查询语句。例如,在某些情况下,如果两张待关联表格之间存在着良好的分区对齐特性(pre-joining aligned tables),那么系统就更倾向于选用这种效的联接方式来进行多阶段并行化计算。 另外需要注意的是,并不是所有的数据库都支持相同的功能集合;比如当我们对比 SQL Server、MySQL 及 PostgreSQL 这三种不同平台所提供的特性和功能差异时就会发现它们各自有所侧重之处[^3]。因此,在具体开发项目之前应该充分考虑目标环境的支持程度以及性能表现等因素后再做最终抉择。 下面给出一段 Python 中模拟简单版 nested loop join 功能的小例子: ```python def simple_nested_loop_join(table_a, table_b, condition_func): result = [] for row_a in table_a: for row_b in table_b: if condition_func(row_a, row_b): # Apply the given condition function. combined_row = {**row_a, **row_b} # Combine rows into one dictionary. result.append(combined_row) return result ``` 此函数接受三个参数分别是代表左表`table_a`,右表 `table_b`还有用来判断两行是否符合条件的一个回调函数`condition_func`. 它会逐一遍历每一对可能来自这两个列表内的元素并对他们调用传入的方法去检测是否存在对应关系; 如果有则将其合并成一个新的字典形式加入到结果集中最后返回整个列表.
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